Устройство для измерения коэффи-циЕНТА шуМА РАдиОпРиЕМНиКОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R29/26 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназна- I чено для осуществления встроенного автоматического контроля коэффициен- . та шума и коэффициента передачи радиоприемника в процессе его эксплуатации.

Известно устройство для измерения коэффициента шума, содержащее два . измерительных канала, каждьй из которьпс состоит из последовательно соединенных одно и двухполуперирдного выпряьштелёй и фильтра для вьщеления постоянной составляющей, вход второ- го канала через центрирующее устройство подключен к точке соединения выпрямителей и фильтра первого канала. Вьй ходы каждого из каналов соединены со входом делителя. Колебания на выходе делителя являются функцией отношения сигнал/шум, которая инвариантна только к уровню сигнала и шума и виду их спектров Г 1 .

Однако это устройство дает оценки отношения сигнал/шум, завися1цие от рода неинформативных параметров сигнала и шума, что ухудшает точность измерений в условиях априорной неоределенности. .

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения коэффициента шума четырехполюсника, в котором генератор шума (пи) с помощью двухканального высокочастотного коммутатора соединяется либо непосредственно со входом испытуемого четырехполюсника, вьтход которого в.этом случае соединен со входом измерителя малых мощностей, либо, минуя четырёхполюсник, соединяется со входом измерителя малых мощностей, далее следует коммутатор, вход которого соединен с выходом измерителя мальпс мощностей, а два его выходасо входами измерителя отношений, выход которого соединен с первьм входом сумматора, ко второму входу

сумматора подключен блок ввода калибровочных чисел, а к выходу сумматора - блок -индикации. Управлянмцие входы обоих ко в«у гаторов подсоединены к одному из выходов пи через блок управления Г2.

Недостатком известного устройства является то, что оно не может обеспечить высокое быстродействие, так при общепринятой стандартной рабочей частоте модуляции ГШ, равной 80 Гц, и преобразований измеряемого сигнала с погрешностью,не превьппающей 5%, постоянная времени должна быть порядка 140 мс, в то время как в устоойствах встроенного автоматического контроля в настоящее время требуется быстродействие, превьшающее указанное в десять и более раз. Кроме того, в известном устройстве отсутст- вует возможность измерения коэффициента передачи радиоприемника из-за наличия в его составе преобразователя частоты.

Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей и повьш1ение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения коэффициента шума радиоприемников, содержащее генератор шума, высокочастотный коммутаторj последовательно соединенные измеритель малых мощностей, коммутатор, измеритель отношений, сумматор и блок индикации, а также блок ввода калибровочных чисел и блок управления, причем выходы блока управления соединены с управляющими входами высокочастотного коммутатора и коммутатора, выход блока ввода калибровочных чисел соединен с другим входом сумматора, а выход высокочастотного коммутатора соединен с входной клеммой устройства, дополнительно введены высокочастотный модулятор, согласованная нагрузка, генератор шума промежуточной частоты и двухканальный коммутатор промежуточной частоты, причем высокочастотный модулятор включен между выходом генератора шума и первым входом высокочатотного коммутатора, ко второму- входу которого подключена согласованная нагрузка, выход генератора шума промежуточной частоты соединен со вторым входом двухканального коммутатора промежуточной частоты, первый вход которого соединен с другой входной клеммой устройства, а выход

соединен с первым входом измерителя мощностей, выходы блока управления соединены с управляющими входами высокочастотногр модулятора, двухканального коммутатора промежуточной частоты, генератора шума промежуточной частоты и измерителем малых мощностей соответственно.

На фиг.1 представлена функциональ ная схема устройства; на фиг.2 временные диаграммы его работы, где а,б, и в - управляющие пачки импульсов с длительностями., Тп , Т соответственно, г-изменение уровня синала на выходе измерителя малых мощностей; д - изменение сигнала и и и, на выходе коммутатора в момент времени Т, 1 изменение сигнала UL на выходе коммутатора в момент времени Т.

Устройство содержит генератор 1 шума, высокочастотный модулятор 2, высокочастотный коммутатор (ВЧ) 3, согласованную нагрузку 4, двухканальный коммутатор 5 промежуточной частоты СПЧ) , генератор 6 шума промежуточной частоты, измеритель 7 малых мощностей, коммутатор 8, измеритель 9 отношений, сумматор 10, блок И ввода калибровочных чисел, блок 12 индикадии, блок 13 управления контролируемый радиоприемник .14.

Блок 11 ввода калибровочных чисел предназначен для формирования сигналов, эквивалентных уровню мощности калиброванного ГШ{Мрщ) и нормированному уровню коэффициента передачи испытуемого радиоприемника (k )14.

Блок 13 управления служит дпя выработкц трех последовательных пачек импульсов с длительностями 10 мс, заполненных импульсами типа МЕАНДР длительностью 0,05 мс и служащих соответственно для управления измерителем 7 малых мощностей, модулятором 2 и генератором 6 шума. Для управления коммутатором 3, коммутатором 5 и коммутатором 8 используются соответственно импульсы блока 13 управления с длительностями Т, %, Тп без заполнения.

Устройство работает следующим образом.

По команде 1Измерение блок 13 управления вырабатывает три последовательные пачки импульсов с длительностями Т., Ej и То,, поступающие соответственно на управляющие входы измерителя 7, модулятора 2 и генератора 6 (фиг.2а, 25,Ь). В течение времени Т, когда импуль сами с блока I3 коммутатор 3 устанавливается в правое положение, то коммутатор 5 тоже - в правое положение, на выходе измерителя 7 выделяется напряжение Ц , пропорциональное мощг ности собственных шумов радиоприемника(Ррр)14. В последующий момент времени управляющим импульсом с блока I3 коммутатор 3 переводится в левое положение, а коммутатор 5 остается в прежнем положении.и оба коммутатора находятся в указанных положениях в течение времени T,j, когда на выходе измерителя 7 выделяется напряже ние Ug, пропорциональное мощности шумов |)1 . Затем управляющим импульсом с блока 13 коммутатор 5 переводит ся в левое положение и находится в этом положении в течение времени Т,, , когда на выходе измерителя 7 выделяет ся напряжение U, пропорциональное мощности шумов генератора б Коммутатор 8 с помощью импульсов управления с блока 13 подает наодин и входов измерителя 9 отношений напряжение Ui в течение времени Ti и напря жение и, в течение-времени Т (фиг.2 а на другой вход напряжение Uf, в течение времени Т,(фиг.2е). Устройство работает в двух режимах в режиме измерения коэффициента шума и режиме измерения коэффициента передачи.. В режиме измерения коэффициента шу ма радиоприемника Рр,) измеритель 9 вычисляет величину, пропорциональную отношению и / . Urj, которая поступает на первьй вход сумматора 10, на второй вход которого из блока 11 подается сигнал, пропорциональный Nj-y,. Регшзультирующий сигнал в соответствии с выражением с выхода сумматора 10 подается на блок 12 индикации. В режиме измерен1|я коэффициента передачи радиоприемника ) 4 измеритель 9 вычисляет величину, пропорциональную отношению U.J,, где амплитуда второго импульса Da эквивалентна произведению калиброванной мощности шума на входе радиоприемника 14 на его нормированный , 8 86 т. е. - Р, коэффициент передачи. Р -м гшвх.рп neip.HOpM. Величина, пропорциональная отношению Uj /UU,поступает на первый вход сумматора 10, на второй вход которого из блока 11 подается сигнал, пропорциональный Измеря емая велитона Крер.иорм-ОПР Т дел я ется выражением „„ Я пер.рп. гшьых.р Р,..,.,«,...,..0)и с учетом выражения с учетом выражения (2) гшлч. nep.vKK принимает вид гШ-йЫ1рп ( С выхода сумматора 10 значение коэффициента передачи радиоприемника 14 поступает на блок 12 индикации. Устройство, имея частоту модуляции 10 КГЦ (что соответствует дпитбльности заполняющих импульсов 0,05 мс) при погрешности преобразования сигнала не более 5% имеет постоянную вре-. мени 1 мс, что значительно повышает быстродействие. Дальнейшее уменьшение длительности импульсов, заполняющих пачки Т, , Tj, То, нецелесообразно, так как вносит искажение измеряемого сигнала за счет постоянной времени испытаемого радиоприемника. Фррмула изобретения Устройство для измерения.коэффициента шума радиоприемнико13, содержащее генератор шума, высокочастотный коммутатор, последовательно соединенные измеритель малых мощностей, коммутатор, -измеритель отношений, сумматор и блок индикаций, а также блок ввода калибровочных чисел и блок управления, причем выхода блока управления соединены с управлякицими входами высокочастотного коммутатора и коммутатора, выход блока ввода калибровочных чисел соединен с другим входом сумматора, а выкод высокочастотного коммутатора соединен с входной клеммой устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, в него дополнительно введены высокочастотный модулятор, согласованная нагрузка, генератор шума промежуточной частоты и двухканальный коммутатор промежуточной частоты, причем высокочастотный модулятор включен между выходом генератора шума и первым входом высокочастотного коммутатора, ко второму

входу которого подключена согласованная нагрузка, выход генератора шума пррмежуточнбй частоты соединен со вторым входом двухканального коммутатора промежуточной частоты, первьй вхйд которого соединен с другой входной клеммой устройства, и выход соединен с первым вхо;том измеригеля малых мощностей, выходы блока управления соединены с управляющими входами высокочастотного модулятора, двухканального коммутатора промежуточной частоты, генератора шума промежуточной частоты и измерителем малых Мощностей соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 480024, кл. G ОП 29/00, 21,0.3.72.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 551572, кл. С, 01 Т 29/26, 14.10.74 (прототип).

7з